CN110391665A - 一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于柔性直流输电系统的能量耗散系统，所述能量耗散系统由电力电子开关和负荷电阻组成，所述电力电子开关和负荷电阻串联连接于柔性直流输电系统整流侧的交流电网。本发明还提出了相应的控制方法。所述能量耗散系统用于消耗柔性直流输电系统因故障导致的暂态能量聚集，防止柔性直流输电系统功率模块过压，同时能防止交流系统电压频率失稳。
Description
技术领域
本发明属于柔性直流输电领域，特别涉及一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统及其控制方法。
背景技术
随着柔性直流输电技术的发展，通过柔性直流输电链接孤岛电网的应用越来越多，柔性直流链接孤岛系统的应用主要有对海上油气钻井平台供电和风电并网等，在国内外已经有大量应用。
换流站连接孤岛系统时，换流器采用VF控制对连接交流系统的母线电压和频率进行控制，换流器的有功和无功功率由交流系统中新能源电源及负荷决定。在柔性直流输电中，当系统发生故障时，无论是在交流侧还是直流侧，柔性直流输电系统的的输出功率都会受到限制，将远小于设计的额定容量，甚至发生极闭锁。而对于以风力发电为主的孤网系统，当作为其单一输出通道的柔性直流输电系统输出功率受限时，稳控系统并不能很快降功率或切除风力发电机，这样会造成交流电压升高，进一步引起柔直流输电功率模块本体电压升高，甚至损害设备。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统，用于解决柔性直流输电系统发生故障导致的系统过压问题，并提出了相应的控制方法。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统，包括电力电子开关和负荷电阻，所述电力电子开关和所述负荷电阻串联连接，所述电力电子开关并联连接于柔性直流输电系统的整流侧的交流电网。电力电子开关的导通的时间可小于3ms，负荷电阻采用大功率电阻。
所述电力电子开关还可通过变压器并联连接到柔性直流输电系统的整流侧的交流电网。
本发明还提出了一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统的控制方法：当与所述能量耗散系统连接的柔性直流输电系统发生故障需要消耗能量时，电力电子开关快速解锁，将负荷电阻与交流系统连接，消耗因柔性直流输电故障而无法送出的孤岛电网能量，防止柔性直流输电功率模块电压升高，保护柔性直流输电系统。系统恢复正常后，电力电子开关闭锁，将负荷电阻与系统断开。
采用上述方案后，可以消耗柔性直流输电系统因故障导致的暂态能量聚集，防止柔性直流输电系统功率模块过压，同时能防止交流系统电压频率失稳。
本发明具有以下有益效果：
稳控装置响应速度慢，无法满足柔性直流输电系统连接于孤岛电网时发生故障导致功率模块过的电压问题，本方案采用电力电子开关方案，响应时间小于3ms，完全满足柔性直流输电对负荷响应速度的要求；
附图说明
图1是应用于柔性直流输电的能量耗散系统的原理图；
图2是增加了变压器方案的原理图；
其中：1、电力电子开关，2、负荷电阻，3、变压器。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
图1所示为本发明一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统的一种实施例，能量耗散系统由电力电子开关1、负荷电阻2组成；
所述能量耗散系统的连接方式如下：电力电子开关1一端接入柔性直流输电整流侧交流电网母线，另一端连接负荷电阻2；
本方案所提出的能量耗散系统的控制方法为：当与所述能量耗散系统连接的柔性直流输电系统发生故障需要消耗能量时，电力电子开关快速解锁，将负荷电阻与交流系统连接，消耗因柔性直流输电故障而无法送出的孤岛电网能量，防止柔性直流输电功率模块电压升高，保护柔性直流输电系统。
系统恢复正常后，电力电子开关闭锁，将负荷电阻与系统断开。
图2所示为本发明一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统的另一种实施例，电力电子开关通过变压器连接于柔性直流输电整流侧交流电网母线；
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统，其特征在于：包括电力电子开关和负荷电阻，所述电力电子开关和所述负荷电阻串联连接，所述电力电子开关并联连接于柔性直流输电系统的整流侧的交流电网。
2.如权利要求1所述一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统，电力电子开关通过变压器并联连接于柔性直流输电系统的整流侧的交流电网。
3.如权利要求1所述一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统的控制方法：当与所述能量耗散系统连接的柔性直流输电系统发生故障需要消耗能量时，电力电子开关快速解锁，将负荷电阻与交流系统连接，消耗因柔性直流输电故障而无法送出的孤岛电网能量；系统恢复正常后，电力电子开关闭锁，将负荷电阻与系统断开。
Priority Applications (1)
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| CN201810335250.9A CN110391665A (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统及其控制方法 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN110391665A true CN110391665A (zh) | 2019-10-29 |
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| CN201810335250.9A Withdrawn CN110391665A (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统及其控制方法 |
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111769574A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-13 | 华北电力大学 | 基于能量耗散的直驱风场次/超频振荡抑制方法及装置 |
| CN114362192A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 国网冀北电力有限公司北京超高压公司 | 一种功率耗散装置及其控制方法和装置 |
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2018
- 2018-04-16 CN CN201810335250.9A patent/CN110391665A/zh not_active Withdrawn
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| CN114362192A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 国网冀北电力有限公司北京超高压公司 | 一种功率耗散装置及其控制方法和装置 |
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